EP0138038B1 - Greifer einer Handhabungseinrichtung, insbesondere eines Industrieroboters - Google Patents
Greifer einer Handhabungseinrichtung, insbesondere eines Industrieroboters Download PDFInfo
- Publication number
- EP0138038B1 EP0138038B1 EP84110629A EP84110629A EP0138038B1 EP 0138038 B1 EP0138038 B1 EP 0138038B1 EP 84110629 A EP84110629 A EP 84110629A EP 84110629 A EP84110629 A EP 84110629A EP 0138038 B1 EP0138038 B1 EP 0138038B1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- gripper
- centering
- bore
- receiving bore
- sliding piece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000037431 insertion Effects 0.000 abstract 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 description 8
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 6
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 description 6
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
- B25J9/1692—Calibration of manipulator
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J17/00—Joints
- B25J17/02—Wrist joints
- B25J17/0208—Compliance devices
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S294/00—Handling: hand and hoist-line implements
- Y10S294/907—Sensor controlled device
Definitions
- the invention relates to a gripper of a handling device, in particular an industrial robot, with a gripper housing and a clamping device for frictionally gripping parts.
- Such grippers with a plier-like clamping device are used, for example, for handling tasks with inserting devices working according to a fixed program or with freely programmable industrial robots.
- these known grippers are not suitable for gripping cylindrical parts.
- shafts or similar cylindrical parts provided in trays, the longitudinal axes of which are essentially perpendicular to the tray surface, are to be gripped by the gripper of an industrial robot.
- the gripper of an industrial robot With regard to the geometrical conditions of a shaft, only gripping by friction is possible.
- the invention is therefore based on the object of providing a gripper for industrial robots with which the cylindrical ends of parts provided in trays such as shafts, rotors and the like can be securely gripped.
- a gripper designed in accordance with the invention and fastened to the flange of an industrial robot can now be lowered vertically onto the cylindrical end of a part provided in a tray so that the conical centering bell incorporated into the sliding piece approaches the cylindrical end from above.
- a required position correction of the gripper is achieved in that the cylindrical end exerts a reaction force on the centering bell when the centering bell is touched, the horizontal component of which then displaces the slide horizontally so far that the cylindrical end can enter the receiving bore when the gripper is further lowered .
- the clamping device arranged in the slider clamps the cylindrical end of the part to be removed from the tray in the receiving bore.
- the gripper according to the invention thus ensures automatic position correction and secure gripping of the parts.
- the slider can be brought into a reproducible position relative to the gripper housing with the aid of a centering device.
- This centering device can then be actuated before and after gripping a part.
- the centering device preferably consists of a centering cone which is arranged in the gripper housing and can be lowered into a centering bore of the sliding piece. The centering process can then be carried out in a simple manner by lowering the centering cone.
- the freedom of movement of the slider is limited by an extension of the centering cone projecting into the centering bore and by a pin projecting into an elongated hole. It is useful if the pin fastened in the gripper housing protrudes into an elongated hole in the slider. In addition to limiting the freedom of movement of the slider, a possible twisting of the slider is also corrected by the pin guided in the elongated hole during the centering process.
- the tendon of the tensioning device is preferably articulated to a toggle lever drive.
- a toggle lever drive has the advantage that very high clamping forces can be applied to heavy parts.
- the movement of the knee joint in a position going beyond the central position can then be limited by a stop, the difference between the clamping position and the maximum stroke of the tendon being compensatable by a prestressed spring.
- the knee joint is then moved only slightly beyond the middle position when the tensioning device is actuated, it snaps into the upper end position limited by the stop. In this upper end position, the knee joint is then held by the force of the prestressed spring even in the event of a failure of the energy required to actuate the tensioning device.
- the prestressed spring preferably acts on a pressure piece which is on the Tendon opposite side protrudes into the mounting hole.
- the preloaded spring is expediently designed as a plate spring. The required holding force can then be applied in a simple manner via the pressure piece and the prestressed spring.
- a prism-shaped depression aligned in the longitudinal direction of the receiving bore is preferably introduced into the end face of the tensioning member and / or pressure piece projecting into the receiving bore.
- Such a prism-shaped recess results in a double line-shaped contact when gripping the cylindrical end of the parts and thus an improved hold and a defined alignment of the cylindrical end when clamping.
- a sensor is finally attached to the gripper housing above the receiving bore.
- An ultrasound sensor is preferably provided as the sensor. Based on the duration of the echo of the ultra-sound signal, the sensor is then able to determine the distance from the object to which the sensor is located. As a result, he is able to distinguish whether a tray element is equipped with a part or not, or whether a part of a different length is inadvertently in the tray element. It is particularly advantageous that the gripper does not have to be lowered first, as is the case with other sensors such as inductive proximity switches.
- FIG. 1 shows a longitudinal section through a gripper, the gripper housing of which is designated overall by 1 is connected to the flange 3 of an industrial robot via a flange 2.
- the gripper housing 1 consists of an upper part 4 and a lower part 5 connected thereto, a sliding piece 6 being arranged between the upper part 4 and the lower part 5.
- This arrangement forms a flat surface joint, i.e. the slider 6 can perform two shifts and one rotation relative to the gripper housing 7 with the degree of freedom f - 3.
- the horizontal freedom of movement of the slider 6 is limited by a centering cone 7 attached cylindrical projection 8, which projects into a centering hole 9 of the slider 6, and by a pin 10 fastened in the upper part 4, which protrudes into an elongated hole 11 of the slider 6 .
- the centering cone 7 By lowering the centering cone 7 into the associated centering hole 9, a clear and reproducible position of the slide 6 relative to the gripper housing 7 can be produced.
- the centering cone 7 is in its rest position in a bore 12 of the upper part 4.
- the centering cone 7 is lowered pneumatically by a piston 14 guided in a cylinder bore 13 of the upper part 4, the piston rod 15 of which tapers directly with the top of the tapering downwards Centering cone 7 is connected.
- the upper opening of the cylinder bore 13 is closed by a cover 16.
- the gripper shown is intended to grip rotors provided in trays, for example, in the drawing a rotor 18 which is essentially vertical in a tray element 17 is shown. Due to the manufacturing tolerances of the trays, the play between the rotor 18 and the receiving bore of a tray element 17 and the associated tilting of the rotor 18 in the receiving bore, and also due to the positioning accuracy of the gripper of the industrial robot, a position correction of the gripper is necessary for a secure gripping of the cylindrical end 19 of the rotor 18 necessary. This position correction is achieved as follows:
- a centering bell 20 incorporated in the sliding piece 6 moves toward the cylindrical end 19 of the rotor 18 standing in the tray element 17.
- a reaction force R with a horizontal component Rh and a vertical component Rv acts on the centering bell 20.
- the horizontal component Rh of the reaction force R then moves the slider 6 so far that the cylindrical end 19 can enter a receiving bore 21 which adjoins the centering bell 20.
- the entry and possibly the passage of the cylindrical end 19 into or through the gripper housing 1 is made possible by a corresponding bore 22 in the lower part 5 and a bore 23 in the upper part 4.
- the cylindrical end 19 After the cylindrical end 19 has entered the receiving bore 21, the cylindrical end 19 is clamped in the receiving bore 21 by actuating a clamping device to be explained. Due to the alignment torque of this tensioning device on the cylindrical end 19 now aligned perpendicular to the slide 6 and the reaction forces of the tray element 17 on the rotor 18, the slide 6 then moves again in the gripper housing 1. The rotor 18 clamped in the slider 6 then stands vertically and free of lateral forces in the tray element 17. By moving the gripper housing 1 vertically, the rotor 18 is released from the tray element 17. Once this has been done, the centering cone 7 is lowered into the centering bore 9 by a pneumatic actuation of the piston 14, thereby producing a clear and reproducible position of the slider 6 and rotor 18 relative to the gripper housing 1.
- FIGS. 2 to 4. The mode of operation of the tensioning device installed in the slider 6 and designated overall by 24 can be seen from FIGS. 2 to 4.
- the cylindrical end 19 protrudes through the receiving bore 21 of the slide 6.
- a resiliently biased pressure piece 25 which projects a few 1/10 mm into the receiving bore 21, as well as the tendon 26 a toggle drive.
- the pressure piece 25, which is guided in a step-shaped bore of the sliding piece 6, which is not designated in any more detail, has a head 27 which limits the penetration into the receiving bore 21.
- a plate spring 28 On this head 27 is a plate spring 28, which is biased by a cover 29 screwed to the slide 6.
- the clamping member 26 - as can be seen from Figure 3 - is provided with a prism-shaped depression 30 for the defined alignment of the cylindrical end 19 during clamping on its end face.
- the opposite end region 31 of the cylindrical tendon 26 is milled on both sides.
- the tensioning member 26 is then articulated via a bolt 32 to the fork-shaped end of a first toggle lever 33 of the toggle lever drive.
- the other end of the first toggle lever 33, together with the corresponding end of a second toggle lever 34, forms the knee joint of the toggle lever drive, which is also articulated to the piston rod 36 of a piston 37 via a pin 35.
- the other end of the second toggle lever 34 is articulated to the slider 6 by a bolt 38.
- the entire toggle lever drive is actuated pneumatically by the piston 37, which is guided in a cylinder bore 4 closed at the bottom by a cover 39.
- the upward stroke of the piston rod 36 of the piston 37 guided in a cylindrical guide 41 is limited by an upper stop 42. Since the entire toggle lever drive is shown in FIG. 2 in the middle position of the knee joint or bolt 35, it can be seen that the upward movement of the knee joint is only limited by the stop 42 in a position going beyond the middle position.
- the path of the knee joint going beyond the middle position which is shown in a greatly exaggerated manner in FIG. 2, is in reality only 0.5 mm.
- FIG. 4 For a detailed description of the function of the toggle lever drive, reference is also made to FIG. 4, in which the two toggle levers 33 and 34, the joints formed by the bolts 32, 35 and 38 and the stop 42 are shown purely schematically.
- the lower starting position of the toggle lever drive is indicated by solid lines. From this lower starting position, when the piston 37 is actuated, the middle position shown in dash-dotted lines with a maximum stroke h of the tensioning member 26 is initially adopted, at the same time the resiliently biased pressure piece 25 is pushed back so far that the cylindrical end 19 does not touch the wall of the receiving bore 21 . During the further upward stroke of the piston 37, the toggle lever drive then reaches the upper end position limited by the stop 42 and shown in broken lines in FIG.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Feeding Of Workpieces (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft einen Greifer einer Handhabungseinrichtung, insbesondere eines Industrieroboters, mit einem Greifergehäuse und einer Spanneinrichtung zum reibschlüssigen Greifen von Teilen.
- Derartige Greifer mit einer zangenartigen Spanneinrichtung werden beispielsweise für Handhabungsaufgaben bei nach einem festen Programm arbeitenden Einlegegeräten oder bei frei programmierbaren Industrierobotern eingesetzt. Für das Greifen von zylindrischen Teilen sind diese bekannten Greifer jedoch nicht geeignet. So sollen beispielsweise in Horden bereitgestellte Wellen oder ähnliche zylindrische Teile, deren Längsachsen im wesentlichen senkrecht zur Hordengrundfläche stehen, vom Greifer eines Industrieroboters ergriffen werden. Im Hinblick auf die geometrischen Gegebenheiten einer Welle ist dabei nur ein Greifen über Reibschluß möglich. Aufgrund von Fertigungstoleranzen der Horden, aufgrund des Spieles zwischen Welle und Aufnahmebohrung der Horden und einem damit verbundenen Kippen der Welle in der Aufnahmebohrung und aufgrund der erreichbaren Positioniergenauigkeit des Greifers eines Industrieroboters sind Positionskorrekturen des Greifers erforderlich, um ein sicheres Greifen der Wellen zu gewährleisten. Derartige Positionskorrekturen können mit den bekannten Greifern jedoch nicht durchgeführt werden.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Greifer für Industrieroboter zu schaffen, mit welchem die zylindrischen Enden von in Horden bereitgestellten Teilen wie Wellen, Rotoren und dgl. sicher ergriffen werden können.
- Diese Aufgabe wird bei einem Greifer der eingangs genannten Art durch folgende Merkmale gelöst:
- a) in dem Greifergehäuse ist ein als ebenes Flächengelenk ausgebildetes Gleitstück angeordnet,
- b) in dem Gleitstück befindet sich eine nach unten geöffnete und nach oben in eine Aufnahmebohrung übergehende, konische Zentrierglocke,
- c) die in dem Gleitstück angeordnete Spanneinrichtung besitzt mindestens ein queraxial in die Aufnahmebohrung drückbares Spannglied.
- Ein erfindungsgemäß ausgestalteter und am Flansch eines Industrieroboters befestigter Greifer kann nun auf das zylindrische Ende eines in einer Horde bereitgestellten Teiles derart senkrecht abgesenkt werden, daß sich die in das Gleitstück eingearbeitete konische Zentrierglocke dem zylindrischen Ende von oben her nähert. Eine erforderliche Positionskorrektur des Greifers wird dabei dadurch erreicht, daß das zylindrische Ende beim Berühren der Zentrierglocke eine Reaktionskraft auf die Zentrierglocke ausübt, deren horizontale Komponente das Gleitstück dann waagrecht so weit verschiebt, daß das zylindrische Ende beim weiteren Absenken des Greifers in die Aufnahmebohrung eintreten kann. Ist dies geschehen, so klemmt die in dem Gleitstück angeordnete Spanneinrichtung das zylindrische Ende des aus der Horde zu entnehmenden Teiles in der Aufnahmebohrung. Mit dem erfindungsgemäßen Greifer ist also eine selbsttatige Positionskorrektur und ein sicheres Greifen der Teile gewährleistet.
- Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Gleitstück mit Hilfe einer Zentriereinrichtung in eine reproduzierbare Position zum Greifergehäuse bringbar. Diese Zentriereinrichtung kann dann vor und nach dem Greifen eines Teiles betätigt werden. Vorzugsweise besteht die Zentriereinrichtung aus einem in dem Greifergehäuse angeordneten und in eine Zentrierbohrung des Gleitstückes absenkbaren Zentrierkonus. Der Zentriervorgang kann dann auf einfache Weise durch Absenken des Zentrierkonus durchgeführt werden.
- Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Bewegungsfreiheit des Gleitstückes durch einen in die Zentrierbohrung ragenden Ansatz des Zentrierkonus und durch einen in ein Langloch ragenden Stift begrenzt. Dabei ist es zweckmäßig, wenn der in dem Greifergehäuse befestigte Stift in ein Langloch des Gleitstückes ragt. Neben einer Begrenzung der Bewegungsfreiheit des Gleitstückes wird durch den in dem Langloch geführten Stift beim Zentriervorgang auch eine mögliche Verdrehung des Gleitstückes korrigiert.
- Das Spannglied der Spanneinrichtung ist vorzugsweise an einen Kniehebelantrieb angelenkt. Ein derartiger Kniehebelantrieb hat den Vorteil, daß bei schweren Teilen sehr hohe Spannkräfte aufgebracht werden können. Darüberhinaus kann dann die Bewegung des Kniegelenks in einer über die Mittelstellung hinausgehenden Lage durch einen Anschlag begrenzt sein, wobei die Differenz zwischen Spannstellung und maximalem Hub des Spanngliedes durch eine vorgespannte Feder ausgleichbar ist. Sobald das Knieglenk dann bei der Betätigung der Spanneinrichtung auch nur geringfügig über die Mittelstellung hinaus bewegt wird, schnappt es in die durch den Anschlag begrenzte obere Endstellung. In dieser oberen Endstellung wird das Kniegelenk dann selbst bei einem Ausfall der für die Betätigung der Spanneinrichtung notwendigen Energie durch die Kraft der vorgespannten Feder weiter gehalten. Damit ist dann aber auch gewährleistet, daß bei einem Energieausfall im Falle einer Notabschaltung die von dem Greifer einmal gegriffenen Teile nicht mehr ausgelassen werden können. Diese Sicherheitsvorkehrung ist im Hinblick auf die Sicherheit von Mensch und Maschine und im Hinblick auf eine mögliche Beschädigung der Teile von größter Bedeutung.
- Vorzugsweise wirkt die vorgespannte Feder auf ein Druckstück ein, welches auf der dem Spannglied gegenüberliegenden Seite in die Aufnahmebohrung ragt. Die vorgespannte Feder ist dabei zweckmäßigerweise als Tellerfeder ausgebildet. Über das Druckstück und die vorgespannte Feder kann dann auf einfache Weise die erforderliche Haltekraft aufgebracht werden.
- Vorzugsweise ist in die in die Aufnahmebohrung ragende Stirnseite von Spannglied und/oder Druckstück eine in Längsrichtung der Aufnahmebohrung ausgerichtete prismaförmige Vertiefung eingebracht. Eine derartige prismaförmige Vertiefung ergibt beim Ergreifen des zylindrischen Endes der Teile eine zweifache linienförmige Anlage und damit einen verbesserten Halt sowie ein definiertes Ausrichten des zylindrischen Endes beim Spannen.
- Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist schließlich oberhalb der Aufnahmebohrung ein Sensor an dem Greifergehäuse befestigt. Vorzugsweise ist als Sensor dabei ein Ultra-Schall-Sensor vorgesehen. Anhand der Laufzeit des Echos des Ultra-Schall-Signals ist der Sensor dann in der Lage festzustellen, in welchem Abstand zum Sensor sich ein Gegenstand befindet. Dadurch ist er in der Lage zu unterscheiden, ob ein Hordenelement mit einem Teil bestückt ist oder nicht, oder ob sich versehentlich ein Teil anderer Länge in dem Hordenelement befindet. Von Vorteil ist dabei insbesondere, daß der Greifer dazu nicht erst abgesenkt werden muß, wie dies bei anderen Sensoren wie induktiven Näherungsschaltern der Fall ist.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
- Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Greifer eines Industrieroboters in stark vereinfachter schematischer Darstellung,
- Figur 2 die Ausgestaltung von Gleitstück und Spanneinrichtung des in Figur 1 dargestellten Greifers,
- Figur 3 die Ausgestaltung des Spanngliedes der in Figur 2 dargestellten Spanneinrichtung,
- Figur 4 das Funktionsprinzip des Kniehebelantriebs der in Figur 2 dargestellten Spanneinrichtung und
- Figur 5 die Anbringung eines Sensors an dem Greifer nach Figur 1.
- Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Greifer, dessen insgesamt mit 1 bezeichnetes Greifergehäuse über einen Flansch 2 mit dem Flansch 3 eines Industrierobotes verbunden ist. Das Greifergehäuse 1 besteht aus einem Oberteil 4 und einem damit verbundenen Unterteil 5, wobei zwischen Oberteil 4 und Unterteil 5 ein Gleitstück 6 angeordnet ist. Durch diese Anordnung wird ein ebenes Flächengelenk gebildet, d.h. das Gleitstück 6 kann relativ zum Greifergehäuse 7 mit dem Freiheitsgrad f - 3 zwei Schiebungen und eine Drehung ausführen. Die horizontale Bewegungsfreiheit des Gleitstückes 6 ist dabei durch einen an einem Zentrierkonus 7 angebrachten zylindrischen Ansatz 8, der in eine Zentrierbohrung 9 des Gleitstückes 6 ragt, sowie durch einen im Oberteil 4 befestigten Stift 10, der in ein Langloch 11 des Gleitstückes 6 ragt, begrenzt. Durch Absenken des Zentrierkonus 7 in die zugeordnete Zentrierbohrung 9 kann eine eindeutige und reproduzierbare Position des Gleitstückes 6 zum Greifergehäuse 7 hergestellt werden. Der Zentrierkonus 7 befindet sich dabei in seiner Ruheposition in einer Bohrung 12 des Oberteils 4. Das Absenken des Zentrierkonus 7 wird pneumatisch vorgenommen durch einen in einer Zylinderbohrung 13 des Oberteils 4 geführten Kolben 14, dessen Kolbenstange 15 unmittelbar mit der Oberseite des sich nach unten verjüngenden Zentrierkonus 7 verbunden ist. Die obere Öffnung der Zylinderbohrung 13 ist dabei durch einen Deckel 16 verschlossen.
- Der dargestellte Greifer soll beispielsweise in Horden bereitgestellte Rotoren ergreifen, wobei in der Zeichnung ein in einem Hordenelement 17 im wesentlichen senkrecht stehender Rotor 18 dargestellt ist. Aufgrund von Fertigungstoleranzen der Horden, von Spiel zwischen Rotor 18 und Aufnahmebohrung eines Hordenelements 17 und damit verbundenem Kippen des Rotors 18 in der Aufnahmebohrung sowie aufgrund der Positioniergenauigkeit des Greifers des Industrieroboters ist für ein sichers Greifen des zylindrischen Endes 19 des Rotors 18 eine Positionskorrektur des Greifers notwendig. Diese Positionskorrektur wird wie folgt erreicht:
- Durch senkrechtes Absenken des Greifergehäuses 1 bewegt sich eine in das Gleitstück 6 eingearbeitete Zentrierglocke 20 auf das zylindrische Ende 19 des im Hordenelement 17 stehenden Rotors 18 zu. Bei dem durch das strichpunktiert dargestellte zylindrische Ende 19' aufgezeigten Berühren der Zentrierglocke 20 ergibt sich eine auf die Zentrierglocke 20 wirkende Reaktionskraft R mit einer horizontalen Komponente Rh und einer vertikalen Komponente Rv. Durch die horizontale Komponente Rh der Reaktionskraft R wird dann das Gleitstück 6 so weit verschoben, daß das zylindrische Ende 19 in eine nach oben sich an die Zentrierglocke 20 anschließende Aufnahmebohrung 21 eintreten kann. Den Eintritt und ggf. den Durchtritt des zylindrischen Endes 19 in bzw. durch das Greifergehäuse 1 wird dabei durch eine entsprechende Bohrung 22 im Unterteil 5 und eine Bohrung 23 im Oberteil 4 ermöglicht. Nach dem Eintreten des zylindrischen Endes 19 in die Aufnahmebohrung 21 wird durch Betätigung einer noch zu erläuternden Spanneinrichtung das zylindrische Ende 19 in der Aufnahmebohrung 21 festgeklemmt. Bedingt durch das Ausrichtmoment dieser Spanneinrichtung auf das nunmehr senkrecht zum Gleitstück 6 ausgerichtete zylindrische Ende 19 und die Reaktionskräfte des Hordenelements 17 auf den Rotor 18 verschiebt sich dann das Gleitstück 6 noch einmal im Greifergehäuse 1. Der in das Gleitstück 6 eingespannte Rotor 18 steht dann senkrecht und frei von Seitenkräften im Hordenelement 17. Durch senkrechtes Verfahren des Greifergehäuses 1 nach oben kommt der Rotor 18 aus dem Hordenelement 17 frei. Ist dies geschehen, so wird durch eine pneumatische Betätigung des Kolbens 14 der Zentrierkonus 7 in die Zentrierbohrung 9 abgesenkt und dadurch eine eindeutige und reproduzierbare Position von Gleitstück 6 und Rotor 18 zum Greifergehäuse 1 hergestellt.
- Die Funktionsweise der in das Gleitstück 6 eingebauten und insgesamt mit 24 bezeichneten Spanneinrichtung geht aus den Figuren 2 bis 4 hervor. Wie bereits erwähnt wurde, ragt das zylindrische Ende 19 durch die Aufnahmebohrung 21 des Gleitstückes 6. Senkrecht zur Aufnahmebohrung 21 befinden sich, einander gegenüberliegend, ein federnd vorgespanntes Druckstück 25, das einige 1/10 mm in die Aufnahmebohrung 21 ragt, sowie das Spannglied 26 eines Kniehebelantriebs. Das in einer nicht näher bezeichneten stufenförmigen Bohrung des Gleitstückes 6 geführte Druckstück 25 besitzt einen Kopf 27, der das Eindringen in die Aufnahmebohrung 21 begrenzt. An diesem Kopf 27 liegt eine Tellerfeder 28 an, die durch einen mit dem Gleitstück 6 fest verschraubten Deckel 29 vorgespannt wird. Das Spannglied 26 ist - wie aus Figur 3 zu ersehen ist - zum definierten Ausrichten des zylindrischen Endes 19 beim Spannen an seiner Stirnseite mit einer prismaförmigen Vertiefung 30 versehen. Der gegenüberliegende Endbereich 31 des zylindrischen Spanngliedes 26 ist beidseitig angefräst. Mit diesem Endbereich 31 ist das Spannglied 26 dann über einen Bolzen 32 an das gabelförmig ausgebildete Ende eines ersten Kniehebels 33 des Kniehebelantriebs angelenkt. Das andere Ende des ersten Kniehebels 33 bildet zusammen mit dem entsprechenden Ende eines zweiten Kniehebels 34 das Kniegelenk des Kniehebelantriebs, das über einen Bolzen 35 auch noch an die Kolbenstange 36 eines Kolbens 37 angelenkt ist. Das andere Ende des zweiten Kniehebels 34 ist durch einen Bolzen 38 unverschiebbar an das Gleitstück 6 angelenkt. Die Betätigung des gesamten Kniehebelantriebs erfolgt pneumatisch durch den Kolben 37, der in einer nach unten durch einen Deckel 39 verschlossenen Zylinderbohrung 4 geführt ist. Dabei ist der Aufwärtshub der in einer zylindrischen Führung 41 geführten Kolbenstange 36 des Kolbens 37 durch einen oberen Anschlag 42 begrenzt. Da der gesamte Kniehebelantrieb in Figur 2 in der Mittelstellung des Kniegelenks bzw. Bolzens 35 dargestellt ist, ist zu erkennen, daß die Bewegung des Kniegelenks nach oben erst in einer über die Mittelstellung hinausgehenden Lage durch den Anschlag 42 begrenzt ist. Der über die Mittelstellung hinausgehende Weg des Kniegelenks, der in Figur 2 stark übertrieben dargestellt ist, beträgt in Wirklichkeit nur 0,5 mm.
- Zur genauen Schilderung der Funktion des Kniehebelantriebs wird zusätzlich noch auf die Figur 4 verwiesen, in welcher die beiden Kniehebel 33 und 34, die durch die Bolzen 32, 35 und 38 gebildeten Gelenke und der Anschlag 42 rein schematisch dargestellt sind. Dabei ist die untere Ausgangsstellung des Kniehebelantriebs durch ausgezogene Linien angedeutet. Aus dieser unteren Ausgangsstellung wird bei einer Betätigung des Kolbens 37 zunächst die strichpunktiert dargestellte Mittelstellung mit einem maximalen Hub h des Spanngliedes 26 eingenommen, wobei gleichzeitig das federnd vorgespannte Druckstück 25 so weit zurückgedrückt wird, daß das zylindrische Ende 19 die Wandung der Aufnahmebohrung 21 nicht berührt. Beim weiteren Aufwärtshub des Kolbens 37 gelangt der Kniehebelantrieb dann in die durch den Anschlag 42 begrenzte und in Figur 4 gestrichelt dargestellte obere Endstellung, in welcher der Hub des Spanngliedes 26 um den Betrag A h wieder zurückgeht. Diese Differenz A h zwischen der Spannstellung bzw. oberen Endstellung und dem maximalen Hub h in der Mittelstellung wird dabei durch einen entsprechenden Weg der vorgespannten Tellerfeder 28 ausgeglichen. Die Kraft der vorgespannten Tellerfeder 28 ist dann aber immer noch so groß, daß bei einem Ausfall der Preßluftbeaufschlagung des Kolbens 37 die Kolbenstange 36 weiterhin gegen den oberen Anschlag 42 gedrückt wird. Damit bleibt das zylindrische Ende 19 auch nach einem Ausfall der Preßluft im Gleitstück 6 gespannt.
- Aus Figur 4 ist auch noch zu ersehen, daß der Bolzen 35 des Kniegelenks beim Hub des Kolbens 37 seitlich ausgelenkt wird. Diese übertrieben dargestellte und in Wirklichkeit äußerst geringe seitliche Auslenkung wird dadurch ermöglicht, daß der Bolzen 35 in einem in der Zeichnung nicht erkennbaren, horizontal ausgerichteten Langloch der Kolbenstange 36 angeordnet ist.
- Figur 5 zeigt das Greifergehäuse 1 mit einem oberhalb des eingespannten zylindrischen Endes 19 angebrachten Sensor 43, der als Ultra-Schall-Sensor ausgebildet ist. Anhand der Laufzeit des Echos des Ultra-Schall-Signals ist der Sensor 43 in der Lage zu unterscheiden, ob ein Hordenelement 17 mit einem Rotor 18 (vgl. Figur 1) bestückt ist oder nicht oder ob sich ein Rotor anderer Länge in dem Hordenelement 17 befindet. Da der Arbeitsabstand eines Ultra-Schall-Sensors etwa 20 bis 30 cm beträgt, braucht das Greifergehäuse 1 für diese Feststellung nicht erst abgesenkt zu werden.
- 12 Patentansprüche
- 5 Figuren
Claims (11)
gekennzeichnet, daß das Gleitstück (6) mit Hilfe einer Zentriereinrichtung in eine reproduzierbare Position zum Greifergehäuse (1) bringbar ist.
gekennzeichnet, daß die Zentriereinrichtung aus einem in dem Greifergehäuse (1) angeordneten und in eine Zentrierbohrung (9) des Gleitstückes (6) absenkbaren Zentrierkonus (7) besteht.
gekennzeichnet, daß die Bewegungsfreiheit des Gleitstückes (6) durch einen in die Zentrierbohrung (9) ragenden Ansatz (8) des Zentrierkonus (7) und durch einen in ein Langloch (11) ragenden Stift (10) begrenzt ist.
gekennzeichnet, daß der in dem Greifergehäuse (1) befestigte Stift (10) in ein Langloch (11) des Gleitstückes (6) ragt.
gekennzeichnet, daß in die in die Aufnahmebohrung (21) ragende Stirnseite von Spannglied (26) und/oder Druckstück (25) eine in Längsrichtung der Aufnahmebohrung (21) ausgerichtete prismaförmige Vertiefung (30) eingebracht ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT84110629T ATE27240T1 (de) | 1983-09-27 | 1984-09-06 | Greifer einer handhabungseinrichtung, insbesondere eines industrieroboters. |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833334967 DE3334967A1 (de) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | Greifer einer handhabungseinrichtung, insbesondere eines industrieroboters |
DE3334967 | 1983-09-27 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0138038A1 EP0138038A1 (de) | 1985-04-24 |
EP0138038B1 true EP0138038B1 (de) | 1987-05-20 |
Family
ID=6210197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP84110629A Expired EP0138038B1 (de) | 1983-09-27 | 1984-09-06 | Greifer einer Handhabungseinrichtung, insbesondere eines Industrieroboters |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4611843A (de) |
EP (1) | EP0138038B1 (de) |
JP (1) | JPS6090692A (de) |
AT (1) | ATE27240T1 (de) |
DE (2) | DE3334967A1 (de) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3565222D1 (en) * | 1984-11-12 | 1988-11-03 | Siemens Ag | Gripper for robots |
DE3503107A1 (de) * | 1985-01-30 | 1986-07-31 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Greifer fuer ein handhabungsgeraet |
DE3611806A1 (de) * | 1986-04-08 | 1987-10-15 | Fraunhofer Ges Forschung | Greifereinrichtung insbesondere fuer einen industrieroboter |
JPH0453914Y2 (de) * | 1986-09-16 | 1992-12-17 | ||
US4804896A (en) * | 1987-09-30 | 1989-02-14 | University Of Lowell | Vibratory interference sensor |
US4816727A (en) * | 1987-09-30 | 1989-03-28 | University Of Lowell | Vibratory interference sensor |
FR2626034B1 (fr) * | 1988-01-20 | 1993-07-16 | Outinord St Amand | Coffrage comportant au moins une surface coffrante recouverte d'une couche d'elastomere |
ES2034436T3 (es) * | 1988-03-31 | 1993-04-01 | Kuka Schweissanlagen & Roboter Gmbh | Dispositivo de montaje para el ensamblaje automatico de equipos desde el lado inferior con una carroceria de automovil. |
CA2153016A1 (en) * | 1994-07-18 | 1996-01-19 | James Robert Panyard | System for locating an end effector of a robot relative to a part |
WO2003037575A2 (en) * | 2001-11-01 | 2003-05-08 | Assembleon N.V. | Method of calibrating a component placement machine, device suitable for carrying out such a method, and calibration component suitable for use in such a method or device |
JP2014517772A (ja) * | 2011-04-13 | 2014-07-24 | シーメンス・ヘルスケア・ダイアグノスティックス・インコーポレーテッド | エンドエフェクタの軸に極座標系デバイスの角度を調整する方法、システム及び装置 |
US10213925B2 (en) * | 2016-09-09 | 2019-02-26 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Workpiece contact state estimating device and workpiece contact state estimation method |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1796763A (en) * | 1929-12-04 | 1931-03-17 | Nat Tube Co | Gripping mechanism |
US2352632A (en) * | 1942-09-09 | 1944-07-04 | Irene K Heyman | Transfer arm |
US2426095A (en) * | 1944-01-08 | 1947-08-19 | Harvard K Hecker | Work holding mechanism |
US2530085A (en) * | 1946-12-20 | 1950-11-14 | Keller Tool Co | Air-operated vise with improved actuator and adjustment means |
DE1502860A1 (de) * | 1963-01-09 | 1969-04-30 | Rucoco Walter Cordier Kg Masch | Werkzeugmaschine mit einer Einspannvorrichtung fuer das Werkstueck |
JPS4817183B1 (de) * | 1969-09-24 | 1973-05-28 | ||
US3951271A (en) * | 1974-05-03 | 1976-04-20 | Mette Klaus Hermann | Robot control device |
FR2445199A1 (fr) * | 1978-12-27 | 1980-07-25 | Jaz Sa | Poignet elastique monte a la partie terminale d'un organe de manipulation a distance d'objet |
JPS5647169Y2 (de) * | 1979-02-10 | 1981-11-05 | ||
US4260187A (en) * | 1979-03-23 | 1981-04-07 | Nasa | Terminal guidance sensor system |
GB2130550B (en) * | 1982-11-27 | 1986-03-19 | Cleveland Guest | Robot hand |
-
1983
- 1983-09-27 DE DE19833334967 patent/DE3334967A1/de not_active Withdrawn
-
1984
- 1984-07-19 US US06/632,472 patent/US4611843A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-09-06 DE DE8484110629T patent/DE3463737D1/de not_active Expired
- 1984-09-06 AT AT84110629T patent/ATE27240T1/de not_active IP Right Cessation
- 1984-09-06 EP EP84110629A patent/EP0138038B1/de not_active Expired
- 1984-09-25 JP JP59200334A patent/JPS6090692A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3334967A1 (de) | 1985-05-02 |
ATE27240T1 (de) | 1987-06-15 |
US4611843A (en) | 1986-09-16 |
JPS6090692A (ja) | 1985-05-21 |
DE3463737D1 (en) | 1987-06-25 |
EP0138038A1 (de) | 1985-04-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0138038B1 (de) | Greifer einer Handhabungseinrichtung, insbesondere eines Industrieroboters | |
EP0624435B1 (de) | Schraubgerät mit einer Fördervorrichtung | |
CH662769A5 (de) | Werkzeug zum eintreiben von befestigungselementen. | |
DE19802927A1 (de) | Linear geführtes Druckluftspannfutter | |
AT515526B1 (de) | Biegewerkzeug und Greifvorrichtung zum Manipulieren des Biegewerkzeuges | |
DE3208989A1 (de) | Anschlagvorrichtung, insbesondere fuer stanzmaschinen | |
DE29920199U1 (de) | Spannwerkzeug | |
EP4052868A1 (de) | Automatisches schraubsystem zum verbinden von bauteilen | |
DE3420857A1 (de) | Greifvorrichtung mit greiferbacke | |
EP2921260A1 (de) | Pneumatisch betreibbares Arbeitsgerät | |
DE3522076A1 (de) | Vorrichtung zum auswechseln der greiferbacken an manipulatoren | |
EP3381581B1 (de) | Stanznietvorrichtung und verfahren zum betreiben einer stanznietvorrichtung | |
DE102021102128A1 (de) | Greifer, Handhabungsroboter und Verfahren zur Handhabung einer Vielzahl von Bauteilen | |
EP0627975B1 (de) | Vorrichtung zum manipulieren von gegenständen | |
DE8327736U1 (de) | Greifer einer Handhabungseinrichtung, insbesondere eines Industrieroboters | |
EP3552729A1 (de) | Stanznietvorrichtung | |
DE102017209020A1 (de) | Fügevorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Fügevorrichtung | |
EP4008480B1 (de) | Spanneinrichtung | |
DE102004056229A1 (de) | Kraftspanner | |
DE10013604B4 (de) | Fixierelement | |
EP3335836A1 (de) | Eintreibvorrichtung und befestigungselementestreifen | |
DE102019200015A1 (de) | Setzeinheiten für eine Stanznietvorrichtung und Stanznietvorrichtung | |
EP4129523A1 (de) | Fügekopf zur befestigung eines befestigungselementes auf der oberfläche eines bauteiles | |
DE68911408T2 (de) | Kontaktschalter für bewegliche Gegenstände. | |
DE202007016098U1 (de) | Werkzeughalterungsvorrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LI NL SE |
|
RTI1 | Title (correction) | ||
XX | Miscellaneous (additional remarks) |
Free format text: DIE MELDUNG VOM 850502 (AENDERUNG DES VERTRETERS) BEZOG SICH AUF 138800 |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 19850528 |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 19860806 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LI NL SE |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 27240 Country of ref document: AT Date of ref document: 19870615 Kind code of ref document: T |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 3463737 Country of ref document: DE Date of ref document: 19870625 |
|
ET | Fr: translation filed | ||
ITF | It: translation for a ep patent filed |
Owner name: STUDIO JAUMANN |
|
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
26N | No opposition filed | ||
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Payment date: 19900816 Year of fee payment: 7 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: AT Payment date: 19900830 Year of fee payment: 7 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Payment date: 19900913 Year of fee payment: 7 Ref country code: BE Payment date: 19900913 Year of fee payment: 7 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Payment date: 19900925 Year of fee payment: 7 |
|
ITTA | It: last paid annual fee | ||
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: NL Payment date: 19900930 Year of fee payment: 7 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 19901126 Year of fee payment: 7 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: CH Payment date: 19901217 Year of fee payment: 7 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Effective date: 19910906 Ref country code: AT Effective date: 19910906 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Effective date: 19910907 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LI Effective date: 19910930 Ref country code: CH Effective date: 19910930 Ref country code: BE Effective date: 19910930 |
|
BERE | Be: lapsed |
Owner name: SIEMENS A.G. BERLIN UND MUNCHEN Effective date: 19910930 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: NL Effective date: 19920401 |
|
GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee | ||
NLV4 | Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee | ||
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Effective date: 19920529 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PL |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Effective date: 19920602 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: ST |
|
EUG | Se: european patent has lapsed |
Ref document number: 84110629.7 Effective date: 19920408 |